新的软件解决方案使研发部门能够通过模拟新电池设计的电化学性能来减少昂贵的实验室测试，加速先进电池技术的发现
虚拟设计探索使人们更容易理解细胞内部形态（粒径、形状、表面积）的变化如何影响性能
制造商可以使用数字孪生来减少昂贵的试错，以了解制造过程对电池质量和性能的影响
Hexagon今天宣布了一种新的电池设计解决方案，该解决方案将Fraunhofer ITWM的电化学模拟技术与Hexagon的多物理场材料模拟和计量软件相结合，以显著加快新的电池研发计划。
将新的电池产品推向市场是非常复杂和耗时的。研发过程漫长，包括使用第一性原理模拟来发现新的电化学设计的实验设计（DoE），这些设计在实验室中通过物理试验和错误进行测试。电池制造过程中的许多步骤不仅会影响废品率，还会影响电池的性能。
Hexagon的新型电化学电池设计解决方案将Fraunhofer ITWM的电池和电化学模拟工具（BEST）求解器集成在Hexagon数字材料套件中，实现了对电池设计的高效多物理探索，同时考虑了制造过程的影响。这个“虚拟实验室”具有显著的成本和生产力优势。
通过单一用户界面，客户可以从嵌入式电池材料库中模拟电极的微观结构，直至电池的完整组装（电解质、隔膜、活性材料、粘合剂、集电器），并探索材料性能和电池微观结构的变化所产生的影响，包括：通过选择合适的材料和配置，包括粒度分布和碳粘合剂分布，提高能效、寿命、最佳充电协议等性能结果。
研究制造工艺如何影响细胞微观结构，包括使用Hexagon强大的VGSTUDIO MAX 3D计量软件从CT扫描中逆向工程制造细胞内部结构的能力
调查电池老化和电池设计的安全影响，为电池管理系统创建最佳充电协议提供信息
材料与平台高级总监Guillaume Boisot评论道：由于材料和电化学设计、机械设计和制造工艺之间的复杂权衡，电池的设计和开发涉及重大挑战。
“历史上，这一复杂过程在很大程度上依赖于反复试验，但通过我们与弗劳恩霍夫ITWM的合作，我们相信我们可以帮助研发团队追求性能更好的电池设计，并通过原型的快速反馈更快地开发它们。”Hexagon Multiphysics副总裁Subham Sett补充道：电池性能和质量是竞争优势，特别是在汽车市场。
“我们已经投资于我们的热管理和失控模拟，通过这一新功能，我们相信我们可以帮助制造商在设计过程中向左移动的过程中更全面地了解这些多物理场相互作用。”弗劳恩霍夫ITWM的Jochen Zausch博士评论道：我们享受着出色的技术合作，将我们备受信赖的BEST电池电化学求解器功能引入Hexagon的创新材料建模软件中，我们期待着通过这一全面的模拟工作流程帮助更快地推动新的电池创新。
新解决方案将Frauenhofer ITWM的BEST求解器集成到Hexagon的Digimat材料行为建模软件中，该软件是其HxGN数字材料套件的一部分。通过单一用户界面，用户可以使用Fraunhofer ITWM的先进电化学建模技术，模拟常见锂离子电池配置的电池组成微观结构、电解质、隔膜、活性材料、粘合剂和集电器的电化学，以及锌和钠电池的化学成分。
Digimat包括一个通用材料属性库，可以在软件中或使用Hexagon的MaterialCenter和Materials Connect材料数据管理软件进行扩展。微观结构可以使用VGSTUDIO MAX从CT扫描分析中导入，也可以直接在Digimat中创建。此外，电池设计团队可以应用他们在Digimat开发的微观结构模型来进一步研究机械性能表征。
宏观尺度材料行为可以使用代表性体积元素（RVE）进行评估，通过将简化的Digimat材料模型嵌入相关的力学分析软件中，扩展了模型对单元进行结构分析的能力。通过这种方式，机械工程师可以评估果冻卷的机械性能，以基于准确的材料特性优化电池的机械设计和安全性。Hexagon是数字现实解决方案的全球领导者，结合了传感器、软件和自主技术。
我们正在利用数据来提高工业、制造业、基础设施、公共部门和移动应用的效率、生产力、质量和安全性。我们的技术正在塑造生产和与人相关的生态系统，使其变得越来越互联和自主，从而确保一个可扩展、可持续的未来。Hexagon（纳斯达克斯德哥尔摩股票代码：HEXA B）在50个国家拥有约24500名员工，净销售额约为54亿欧元。请访问Hexagon.com了解更多信息，并关注我们@HexagonAB。阅读塑造电池市场的最新电池新闻